拉幅定型机应用变频器的升级改造方案

一.导言

织物在煮练、漂白和印染的过程中，织物由于在经纱方向受到许多机械拉力而在经纱方向被拉伸，在纬纱方向被收缩，从而产生宽度不均匀、布边不均匀、纬纱歪斜等现象。为了克服上述缺点，织物必须拉幅。刀枪链式拉幅定型机是一种实现拉幅功能的机器，由送布架、轧机、理纬装置、烘缸、热风干燥和落布架组成。主从链分别由两台交流异步电机驱动，PLC测量位置偏差并计算输出频率分别控制两台变频器实现位置同步。该方案的主要缺点是PLC需要配置高速计数模块，通信控制存在延时，使得系统响应速度平均。介绍了一种在不增加位置同步控制设备的情况下，利用三科SKI600 拉幅定型机变频器实现主从链位置同步的方案。

二、系统设计

SKI600是杭州三科所生产的一款低噪声、高性能、多功能矢量控制变频设备，应用广泛。

考虑到不能有累积的位置误差，必须将位置控制为反馈信号变频器，以消除累积误差。因此，需要在主从电机上安装一个脉冲编码器，利用SKI600的高速计数器对编码器的脉冲进行计数，从而记录当前的位置偏差。两个变频器分别驱动主、从电机，主变频器可以开环运行，从变频器的PID频率校正功能可以根据获得的位置偏差不断校正输出频率，实现位置同步。

下图是用SKI600实现位置同步的示意图:

拉幅定型机主从链位置同步示意图

拉幅定型机传动系统的其他部分需要与主传动速度成比例变化，这可以通过普通的PLC计算，并通过通信给出。下图是系统实现的框图:

拉幅定型机的电气驱动系统

人机界面是输入系统控制参数的装置。PLC根据人机界面设定的参数，如给定的主链速度和控制命令，通过串口向各个变频器发送控制命令。两个变频器分别驱动主从链上的两个电机，主变频器采用开环V/F控制，主电机的传动装置接PG，PG信号的A端接从变频器编码器接口的A端；从机变频器，也采用开环V/F控制，速度修正选择PID。从动电机传动装置的一组PG信号连接到从动变频器编码器接口的B端。激活高速计数器功能，这样如果主链速度快于从链速度，计数器值增加，反之亦然。计数偏差代表两条链的累计位置误差。如果偏差大于0，则表示主链位置超前，否则表示主链位置滞后。经运算单元处理后，计数偏差作为PID的反馈量输入(PID给定量设为0，表示调整目标为无位置偏差)，经PID调整后从变频器加到输出频率上。系统其他部分电机的运行频率由PLC根据main 变频器，的输出频率计算。

三.结束语

该方案仅使用变频器实现高精度位置同步控制。与以往的高档PLC+ 变频器，方案相比，具有以下优点:

(1)只需设置变频器功能代码，无需为PLC增加高速计数模块和编写复杂的PLC控制程序；

(2)校正直接在变频器，控制延时小，响应速度快，校正精度高；

(3)成本低。整个系统只需要购买一台具有通讯功能和通用性能的PLC，不需要配置高速计数模块。